110kV Z1型直線桿防風(fēng)改造技術(shù)應(yīng)用

【摘要】針對(duì)蘭州地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)的30m/s以上大風(fēng)氣候特征對(duì)轄區(qū)110kV Z1型直線桿安全運(yùn)行存在的導(dǎo)線風(fēng)偏搖擺角不能滿足要求的嚴(yán)重隱患，多次在局部地段由于大風(fēng)造成設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)安全生產(chǎn)難題，本文重點(diǎn)介紹了Z1型直線桿防風(fēng)改造技術(shù)，從根本上解決了影響輸電線路安全運(yùn)行的隱患。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)偏搖擺角；導(dǎo)線風(fēng)偏距離；間隙距離；偏移距離

一、概述

近年來(lái)，甘肅蘭州供電公司110kV輸電線路多次在大風(fēng)天氣由于導(dǎo)線風(fēng)偏距離不足導(dǎo)致間隙放電造成線路強(qiáng)迫減負(fù)荷停運(yùn)，為電鐵用戶專(zhuān)線，電氣化鐵路、輸電線路的安全可靠運(yùn)行帶來(lái)很大的影響。成為亟需解決的重大生產(chǎn)難題。

對(duì)此，甘肅蘭州供電公司專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行認(rèn)真分析和研討，得出導(dǎo)致Z1桿風(fēng)偏不足的主要原因有三個(gè)方面：一是目前掛網(wǎng)的合成絕緣子重量較原來(lái)的懸式資質(zhì)或玻璃絕緣子輕，使導(dǎo)線風(fēng)偏值最大；二是目前掛網(wǎng)的合成絕緣子結(jié)構(gòu)高度比原來(lái)的絕緣子有所加長(zhǎng)，使發(fā)生風(fēng)偏時(shí)間隙距離不能滿足要求；三是特殊區(qū)域的瞬時(shí)風(fēng)速接近或超過(guò)了設(shè)計(jì)的最大風(fēng)速。因此，要使設(shè)備能夠處于一個(gè)長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行的局面，就必須對(duì)110kV Z1型直線桿存在的安全隱患進(jìn)行徹底的改造。以提高線路運(yùn)行水平，保證電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行。

二、技術(shù)現(xiàn)狀

蘭州地區(qū)110kV輸電線路建設(shè)之初大多是采用的LXP-7和XWP-7絕緣子，根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)的不同有單串和雙串之分。后由于玻璃絕緣子自爆問(wèn)題，陸續(xù)將玻璃絕緣子換成合成絕緣子，減少了污閃事故，自08年開(kāi)始對(duì)110千伏線路進(jìn)行了調(diào)爬，即在合成絕緣子串上方加裝一片玻璃絕緣子，以提高設(shè)備的空氣間隙和放電電弧距離，加強(qiáng)設(shè)備絕緣水平，保證線路安全運(yùn)行。然而在調(diào)爬后，雖然增加了絕緣間隙，也使得絕緣子串的長(zhǎng)度增加了146mm，在同等級(jí)大風(fēng)的情況下，懸垂線夾偏移的距離要比調(diào)爬前增加，容易造成線路對(duì)桿身及拉線放電。其原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）110千伏輸電線路設(shè)計(jì)存在缺陷。對(duì)于大風(fēng)地區(qū)的考慮不足，Z1桿（根開(kāi)4m，呼高13.1m）的參數(shù)不能滿足特殊區(qū)域110kV輸電線路的安全運(yùn)行要求。

（2）近年來(lái)110千伏輸電線路大規(guī)模更換使用合成絕緣子，截至目前掛網(wǎng)的合成絕緣子均參照GS1101相關(guān)參數(shù)為準(zhǔn)，合成絕緣子的結(jié)構(gòu)高度增大，重量減小。

（3）大風(fēng)條件下，110千伏Z1桿搖擺角不能滿足要求，尤其對(duì)于Z1型加高桿，有導(dǎo)線對(duì)拉線放電跳閘的現(xiàn)象發(fā)生。

三、防風(fēng)改造技術(shù)路線及創(chuàng)新點(diǎn)

目前在甘肅省電力公司系統(tǒng)內(nèi)110kV輸電線路大量使用Z1型直線桿，線路通過(guò)地區(qū)的氣候復(fù)雜多變，局部大風(fēng)氣候嚴(yán)重影響輸電線路的安全運(yùn)行，對(duì)此運(yùn)行維護(hù)單位只能被動(dòng)接受，不實(shí)施技術(shù)改造就無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。對(duì)已運(yùn)行的110kV Z1型直線桿有發(fā)生故障的地段實(shí)施防風(fēng)技術(shù)改造，消除設(shè)備隱患，保證線路安全運(yùn)行，是供電企業(yè)發(fā)展的必然要求。所以，110kV Z1型桿技術(shù)改造的應(yīng)用，不僅在蘭州地區(qū)110kV線路中可以推廣應(yīng)用，還可以在系統(tǒng)內(nèi)的其它同類(lèi)型輸電設(shè)備上推廣應(yīng)用。項(xiàng)目適用性、推廣應(yīng)用的前景較為廣泛。

該技術(shù)的應(yīng)用具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.提高輸電線路的供電可靠性，解決目前輸電線路在大風(fēng)對(duì)Z1型桿造成的風(fēng)偏問(wèn)題，減輕運(yùn)檢人員的工作強(qiáng)度。

2.全面提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的水平。

3.桿塔的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不變，對(duì)相鄰桿塔的穩(wěn)定性沒(méi)有影響。

4.導(dǎo)線應(yīng)力保持原設(shè)計(jì)值。

5.減弱了大風(fēng)對(duì)Z1型桿，尤其是Z1型加高桿安全運(yùn)行的影響。

6.增大了兩邊相導(dǎo)線對(duì)桿身的距離。

7.減少了間隙放電的幾率，杜絕線路強(qiáng)迫停運(yùn)事件發(fā)生。

同時(shí)，該技術(shù)還具備以下創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）中相采用“V”型懸掛，極大地減小了中相導(dǎo)線的風(fēng)偏角。

（2）兩邊相采用Z2橫擔(dān)，在保持設(shè)備穩(wěn)定性的同時(shí)有效增大了桿塔的電氣間隙。

（3）改造所需材料少，改造費(fèi)用較低。

四、防風(fēng)改造技術(shù)的實(shí)施方案

（1）110kV Z1型直線桿防風(fēng)技術(shù)改造的應(yīng)用示意圖：

（2）將原Z1型直線桿中相導(dǎo)線采用的“I”形懸掛方式改為“V”型雙絕緣子串懸掛，以加強(qiáng)導(dǎo)線相對(duì)位置的固定性。

（3）原Z1桿導(dǎo)線橫擔(dān)中段橫擔(dān)結(jié)構(gòu)不變，僅在其左右相對(duì)位置沖孔，加裝角鋼。

（4）將兩邊相橫擔(dān)統(tǒng)一更換為Z2型邊相橫擔(dān)，其橫擔(dān)長(zhǎng)度比原Z1型橫擔(dān)長(zhǎng)度增加了0.25m。以增加導(dǎo)線與桿身之間的間隙距離。

五、應(yīng)用效果

改造運(yùn)行以來(lái)，線路未再發(fā)生過(guò)大風(fēng)導(dǎo)致間隙不足造成的線路緊急強(qiáng)迫停運(yùn)事件。有效預(yù)防和解決了風(fēng)口地帶110kV線路大風(fēng)情況下由于電氣間隙不足造成設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了輸電線路在大風(fēng)特殊天氣條件下的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少了線路強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)，提高了線路安全運(yùn)行水平，收效明顯。對(duì)長(zhǎng)期大風(fēng)氣候條件下運(yùn)行的110kV輸電線路進(jìn)行防風(fēng)技術(shù)改造，完全消除了設(shè)備的安全隱患和缺陷，滿足了輸電線路安全運(yùn)行的要求，預(yù)防和杜絕了設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)事件，減少了運(yùn)行檢修人員的工作強(qiáng)度，提高了輸電線路的安全運(yùn)行水平和供電可靠性。

六、已取得的安全經(jīng)濟(jì)效益

效益主要表現(xiàn)在解決了影響線路安全運(yùn)行的事故隱患，根本上杜絕了因110kV Z1型桿在大風(fēng)氣候引發(fā)線路風(fēng)偏不足強(qiáng)迫停運(yùn)的問(wèn)題，從而保障了輸電線路的安全運(yùn)行，提高了電網(wǎng)供電可靠性和安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，符合目前輸電線路差異化設(shè)計(jì)的思路，通過(guò)局部的提升設(shè)計(jì)等級(jí)或?qū)ΜF(xiàn)役設(shè)備實(shí)施技術(shù)改造達(dá)到提高整體輸電線路某一方面運(yùn)行水平的目的，使我們的輸電線路逐步向“電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)”的最終目標(biāo)邁進(jìn)。

同時(shí)，對(duì)于重要負(fù)荷線路如電氣化鐵路專(zhuān)供線路，雖然Z1型桿數(shù)量較大，但影響輸電線路安全運(yùn)行的風(fēng)口地帶并不多，對(duì)此地區(qū)的Z1型桿進(jìn)行防風(fēng)技術(shù)改造就會(huì)杜絕大風(fēng)引發(fā)的風(fēng)偏不足導(dǎo)致線路強(qiáng)迫停運(yùn)事故，杜絕由此引發(fā)的嚴(yán)重后果。改造一基桿塔只需不到4千元，一條線路也只需數(shù)萬(wàn)元就會(huì)一勞永逸的解決設(shè)備的此類(lèi)安全隱患。

由此可見(jiàn)，《110kV Z1型桿技術(shù)改造的應(yīng)用》為特殊區(qū)域輸電線路的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了很好的保障，極大的減少了線路的強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)，為線路安全運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。其經(jīng)濟(jì)效益是巨大的，也具有十分重大的社會(huì)意義。